Alternatif bir manyetik alanın kuvvet çizgileri. Doğru elektrik akımının manyetik alanı

USE kodlayıcısının konuları: mıknatısların etkileşimi, bir iletkenin manyetik alanı ile akım.

Maddenin manyetik özellikleri insanlar tarafından uzun zamandır bilinmektedir. Mıknatıslar, adını antik Magnesia kentinden almıştır: çevresinde, parçaları demir nesneleri çeken bir mineral (daha sonra manyetik demir cevheri veya manyetit olarak anılacaktır) yaygındı.

mıknatısların etkileşimi

Her mıknatısın iki tarafında bulunur Kuzey Kutbu ve Güney Kutbu. İki mıknatıs birbirini zıt kutuplarla çeker ve benzer kutuplarla iter. Mıknatıslar vakumda bile birbirlerine etki edebilirler! Bütün bunlar, elektrik yüklerinin etkileşimini anımsatıyor, ancak mıknatısların etkileşimi elektriksel değildir. Bu, aşağıdaki deneysel gerçeklerle kanıtlanmaktadır.

Mıknatıs ısıtıldığında manyetik kuvvet zayıflar. Nokta yüklerin etkileşiminin gücü, sıcaklıklarına bağlı değildir.

Manyetik kuvvet, mıknatıs sallanarak zayıflatılır. Elektrik yüklü cisimlerde benzer bir şey olmaz.

Pozitif elektrik yükleri negatif olanlardan ayrılabilir (örneğin, cisimler elektriklendiğinde). Ancak mıknatısın kutuplarını ayırmak imkansızdır: mıknatısı iki parçaya ayırırsanız, kesim noktasında da kutuplar belirir ve mıknatıs, uçlarında zıt kutuplar bulunan (tamamen aynı şekilde yönlendirilmiş) iki mıknatısa bölünür. orijinal mıknatısın kutupları gibi).

Yani mıknatıslar Her zaman bipolar, sadece formda bulunurlar dipoller. İzole manyetik kutuplar (sözde manyetik tek kutuplar- elektrik yükünün analogları) doğada mevcut değildir (her durumda, henüz deneysel olarak tespit edilmemiştir). Bu belki de elektrik ve manyetizma arasındaki en etkileyici asimetridir.

Elektrik yüklü cisimler gibi, mıknatıslar da elektrik yükleri üzerinde hareket eder. Bununla birlikte, mıknatıs sadece üzerinde hareket eder. hareketlişarj; Yük mıknatısa göre hareketsizse, yüke hiçbir manyetik kuvvet etkimez. Aksine, elektrikli bir cisim, durağan veya hareket halinde olmasına bakılmaksızın herhangi bir yük üzerinde hareket eder.

Kısa menzilli eylem teorisinin modern kavramlarına göre, mıknatısların etkileşimi şu yollarla gerçekleştirilir: manyetik alan Yani, bir mıknatıs, çevredeki boşlukta başka bir mıknatıs üzerinde etki eden ve bu mıknatısların görünür bir şekilde çekilmesine veya itilmesine neden olan bir manyetik alan oluşturur.

Bir mıknatıs örneği, manyetik iğne pusula. Manyetik bir iğne yardımıyla, uzayın belirli bir bölgesinde manyetik alanın varlığı ve alanın yönü yargılanabilir.

Gezegenimiz Dünya dev bir mıknatıs. Dünyanın coğrafi kuzey kutbundan çok uzak olmayan güney manyetik kutbudur. Bu nedenle, pusula ibresinin Dünya'nın güney manyetik kutbuna dönen kuzey ucu, coğrafi kuzeyi gösterir. Bu nedenle, aslında, mıknatısın "kuzey kutbu" adı ortaya çıktı.

Manyetik alan çizgileri

Hatırlayacağımız üzere elektrik alan, küçük test yüklerinin yardımıyla, alanın büyüklüğü ve yönünün yargılanabileceği eylemle araştırılır. Manyetik alan durumunda test yükünün bir benzeri, küçük bir manyetik iğnedir.

Örneğin, uzayda farklı noktalara çok küçük pusula iğneleri yerleştirerek manyetik alan hakkında geometrik bir fikir edinebilirsiniz. Deneyim, okların belirli çizgiler boyunca sıralanacağını gösteriyor - sözde manyetik alan çizgileri. Bu kavramı aşağıdaki üç paragraf şeklinde tanımlayalım.

1. Manyetik alan çizgileri veya manyetik kuvvet çizgileri, uzayda aşağıdaki özelliklere sahip yönlendirilmiş çizgilerdir: Böyle bir çizginin her noktasına yerleştirilen küçük bir pusula iğnesi, bu çizgiye teğet olarak yönlendirilir..

2. Manyetik alan çizgisinin yönü, bu çizginin noktalarında bulunan pusula iğnelerinin kuzey uçlarının yönüdür..

3. Çizgiler ne kadar kalın giderse, uzayın belirli bir bölgesindeki manyetik alan o kadar güçlü olur..

Pusula iğnelerinin rolü, demir talaşları tarafından başarılı bir şekilde yerine getirilebilir: bir manyetik alanda, küçük talaşlar mıknatıslanır ve tam olarak manyetik iğneler gibi davranır.

Böylece, kalıcı bir mıknatısın etrafına demir talaşları döktükten sonra, yaklaşık olarak aşağıdaki manyetik alan çizgilerinin resmini göreceğiz (Şekil 1).

Pirinç. 1. Kalıcı mıknatıs alanı

Mıknatısın kuzey kutbu mavi ve ; güney kutbu - kırmızı ve harf. Alan çizgilerinin mıknatısın kuzey kutbundan çıkıp güney kutbuna girdiğine dikkat edin, çünkü pusula iğnesinin kuzey ucu mıknatısın güney kutbunu gösterecektir.

Oersted'in deneyimi

Elektrik ve manyetik olayların antik çağlardan beri insanlar tarafından bilinmesine rağmen, aralarında uzun süredir bir ilişki gözlemlenememiştir. Birkaç yüzyıl boyunca elektrik ve manyetizma araştırmaları paralel ve birbirinden bağımsız olarak ilerledi.

Elektrik ve manyetik fenomenlerin aslında birbiriyle ilişkili olduğu gerçeği, ilk olarak 1820'de Oersted'in ünlü deneyinde keşfedildi.

Oersted deneyinin şeması, Şek. 2 (rt.mipt.ru'dan görüntü). Manyetik iğnenin üstünde (ve - okun kuzey ve güney kutupları), bir akım kaynağına bağlı metal bir iletkendir. Devreyi kapatırsanız, ok iletkene dik döner!
Bu basit deney, doğrudan elektrik ve manyetizma arasındaki ilişkiye işaret ediyordu. Oersted'in deneyimini takip eden deneyler, aşağıdaki modeli sağlam bir şekilde oluşturdu: manyetik alan elektrik akımları tarafından üretilir ve akımlara etki eder.

Pirinç. 2. Oersted'in deneyi

Bir iletken tarafından akımla oluşturulan manyetik alan çizgilerinin resmi, iletkenin şekline bağlıdır.

Akım ile düz bir telin manyetik alanı

Akım taşıyan düz bir telin manyetik alan çizgileri eşmerkezli dairelerdir. Bu dairelerin merkezleri tel üzerindedir ve düzlemleri tele diktir (Şekil 3).

Pirinç. 3. Akımlı direkt tel alanı

Doğru akım manyetik alan çizgilerinin yönünü belirlemek için iki alternatif kural vardır.

akrep kuralı. Alan çizgileri bakıldığında saat yönünün tersine gider, böylece akım bize doğru akar..

vida kuralı(veya jilet kuralı, veya tirbuşon kuralı- birine daha yakın ;-)). Alan çizgileri, vidanın (geleneksel sağdan dişli) akım yönünde diş boyunca hareket etmesi için döndürülmesi gereken yere gider..

Size en uygun olan kuralı kullanın. Saat yönü kuralına alışmak daha iyidir - daha sonra bunun daha evrensel ve kullanımının daha kolay olduğunu kendiniz göreceksiniz (ve ardından analitik geometri çalıştığınız ilk yılınızda bunu şükranla hatırlayın).

Şek. 3, yeni bir şey de ortaya çıktı: bu, adı verilen bir vektördür. manyetik alan indüksiyonu, veya manyetik indüksiyon. Manyetik indüksiyon vektörü, elektrik alan kuvveti vektörünün bir analogudur: güç karakteristiği manyetik alan, manyetik alanın hareketli yüklere etki ettiği kuvveti belirler.

Manyetik alandaki kuvvetlerden daha sonra bahsedeceğiz, ancak şimdilik sadece manyetik alanın büyüklüğünün ve yönünün manyetik indüksiyon vektörü tarafından belirlendiğini not edeceğiz. Uzaydaki her noktada vektör, bu noktaya yerleştirilen pusula iğnesinin kuzey ucuyla aynı yöne, yani bu çizgi yönünde alan çizgisine teğet olarak yönlendirilir. Manyetik indüksiyon şu şekilde ölçülür: teslach(Tl).

Bir elektrik alanında olduğu gibi, bir manyetik alanın indüksiyonu için, Üstüste binme ilkesi. Gerçek şu ki belirli bir noktada çeşitli akımlar tarafından oluşturulan manyetik alanların indüksiyonu vektörel olarak eklenir ve elde edilen manyetik indüksiyon vektörünü verir:.

Akım ile bir bobinin manyetik alanı

Doğru akımın dolaştığı dairesel bir bobin düşünün. Şekilde akımı oluşturan kaynağı göstermiyoruz.

Sıramızın alanının çizgilerinin resmi yaklaşık olarak aşağıdaki şekle sahip olacaktır (Şekil 4).

Pirinç. 4. Bobinin akım ile alanı

Manyetik alanın hangi yarı uzayda (bobin düzlemine göre) yönlendirildiğini belirleyebilmek bizim için önemli olacaktır. Yine iki alternatif kuralımız var.

akrep kuralı. Alan çizgileri, akımın saat yönünün tersine dolaştığı yerden bakarak oraya gider..

vida kuralı. Alan çizgileri, akım yönünde döndürüldüğünde vidanın (geleneksel sağ yönlü dişlerle) hareket edeceği yere gider..

Gördüğünüz gibi, doğru akım durumu için bu kuralların formülasyonlarıyla karşılaştırıldığında, akımın ve alanın rolleri tersine çevrilir.

Akım ile bir bobinin manyetik alanı

Bobin sıkıca sarılırsa, teli yeterince uzun bir spiral halinde sarın (Şekil 5 - en.wikipedia.org sitesinden görüntü). Bobin birkaç on, yüzlerce ve hatta binlerce dönüşe sahip olabilir. Bobin de denir solenoid.

Pirinç. 5. Bobin (solenoid)

Bildiğimiz gibi, bir dönüşün manyetik alanı çok basit görünmüyor. alanlar? bobinin bireysel dönüşleri üst üste bindirilir ve sonuç çok kafa karıştırıcı bir tablo gibi görünüyor. Ancak durum böyle değildir: uzun bir bobinin alanı beklenmedik şekilde basit bir yapıya sahiptir (Şekil 6).

Pirinç. 6. akım ile bobin alanı

Bu şekilde, bobindeki akım soldan bakıldığında saat yönünün tersine gider (bu, Şekil 5'te bobinin sağ ucu akım kaynağının "artısına" ve sol ucu - "eksi"). Bobinin manyetik alanının iki karakteristik özelliği olduğunu görüyoruz.

1. Bobinin içinde, kenarlarından uzakta, manyetik alan homojen: her noktada, manyetik indüksiyon vektörü büyüklük ve yön olarak aynıdır. Alan çizgileri paralel düz çizgilerdir; dışarı çıktıklarında sadece bobinin kenarlarına yakın bir yerde bükülürler.

2. Bobinin dışında alan sıfıra yakındır. Bobinde ne kadar çok dönüş olursa, onun dışındaki alan o kadar zayıf olur.

Sonsuz uzunlukta bir bobinin hiç bir alan yaymadığını unutmayın: bobinin dışında manyetik alan yoktur. Böyle bir bobinin içinde alan her yerde aynıdır.

Size bir şey hatırlatmıyor mu? Bir bobin, bir kapasitörün "manyetik" karşılığıdır. Kondansatörün kendi içinde düzgün bir elektrik alanı oluşturduğunu, çizgilerinin sadece plakaların kenarlarına yakın bir yerde büküldüğünü ve kondansatörün dışında alanın sıfıra yakın olduğunu hatırlıyorsunuz; sonsuz plakalı bir kapasitör alanı hiç serbest bırakmaz ve alan içindeki her yerde aynıdır.

Ve şimdi - ana gözlem. Lütfen bobinin dışındaki manyetik alan çizgilerinin resmini (Şekil 6) Şekil 1'deki mıknatısın alan çizgileriyle karşılaştırın. bir . Aynı şey, değil mi? Ve şimdi, muhtemelen uzun zaman önce aklınıza gelen bir soruya geldik: eğer bir manyetik alan akımlar tarafından üretiliyorsa ve akımlar üzerinde etki ediyorsa, o zaman kalıcı bir mıknatısın yanında bir manyetik alanın ortaya çıkmasının nedeni nedir? Sonuçta, bu mıknatıs akım taşıyan bir iletken gibi görünmüyor!

Ampere'in hipotezi. temel akımlar

İlk başta, mıknatısların etkileşiminin kutuplarda yoğunlaşan özel manyetik yüklerden kaynaklandığı düşünülüyordu. Ancak elektriğin aksine, hiç kimse manyetik yükü izole edemez; sonuçta, daha önce de söylediğimiz gibi, mıknatısın kuzey ve güney kutuplarını ayrı ayrı elde etmek mümkün değildi - kutuplar mıknatısta her zaman çiftler halinde bulunur.

Manyetik alanın bir elektrik akımı tarafından üretildiği ortaya çıktığında, manyetik yüklerle ilgili şüpheler, Oersted'in deneyimiyle daha da arttı. Ayrıca, herhangi bir mıknatıs için, bu iletkenin alanı mıknatısın alanıyla çakışacak şekilde, uygun konfigürasyonda bir akıma sahip bir iletken seçmenin mümkün olduğu ortaya çıktı.

Ampere cesur bir hipotez öne sürdü. Manyetik yük yoktur. Bir mıknatısın hareketi, içindeki kapalı elektrik akımlarıyla açıklanır..

Nedir bu akımlar? Bunlar temel akımlar atomlar ve moleküller içinde dolaşırlar; atomik yörüngelerdeki elektronların hareketi ile ilişkilidirler. Herhangi bir cismin manyetik alanı, bu temel akımların manyetik alanlarından oluşur.

Temel akımlar birbirine göre rastgele yerleştirilebilir. Daha sonra alanları birbirini götürür ve vücut manyetik özellik göstermez.

Ancak temel akımlar koordine edilirse, alanları toplanarak birbirini güçlendirir. Vücut bir mıknatıs olur (Şekil 7; manyetik alan bize doğru olacaktır; mıknatısın kuzey kutbu da bize doğru olacaktır).

Pirinç. 7. Temel mıknatıs akımları

Ampere'nin temel akımlar hakkındaki hipotezi, mıknatısların özelliklerini açıklığa kavuşturdu.Bir mıknatısı ısıtmak ve sallamak, temel akımlarının düzenini bozar ve manyetik özellikler zayıflar. Mıknatıs kutuplarının ayrılmazlığı aşikar hale geldi: mıknatısın kesildiği yerde uçlarda aynı temel akımları alıyoruz. Bir cismin manyetik alanda mıknatıslanma yeteneği, düzgün bir şekilde "dönen" temel akımların koordineli hizalanmasıyla açıklanır (bir sonraki sayfada dairesel bir akımın manyetik alanda dönmesi hakkında okuyun).

Ampere'nin hipotezinin doğru olduğu ortaya çıktı - bu, fiziğin daha da gelişmesiyle gösterildi. Temel akım kavramı, yirminci yüzyılda - Ampère'in parlak varsayımından neredeyse yüz yıl sonra - geliştirilen atom teorisinin ayrılmaz bir parçası haline geldi.

"Manyetik alanın belirlenmesi" - Deneyler sırasında elde edilen verilere göre tabloyu doldurun. J. Verne. Manyetik iğneye bir mıknatıs getirdiğimizde dönüyor. Manyetik alanların grafik gösterimi. Hans Christian Oersted. Elektrik alanı. Mıknatısın iki kutbu vardır: kuzey ve güney. Bilginin genelleştirilmesi ve sistemleştirilmesi aşaması.

"Manyetik alan ve grafik gösterimi" - Düzgün olmayan manyetik alan. Akım ile bobinler. manyetik çizgiler. Ampere'in hipotezi. Çubuk mıknatısın içinde. Zıt manyetik kutuplar. Kutup ışıkları. Kalıcı bir mıknatısın manyetik alanı. Bir manyetik alan. Dünyanın manyetik alanı. manyetik kutuplar. Biyometri. eşmerkezli daireler. Düzgün manyetik alan.

"Manyetik alan enerjisi" - Skaler değer. Endüktansın hesaplanması. Kalıcı manyetik alanlar. Rahatlama vakti. Endüktansın tanımı. bobin enerjisi. Endüktanslı bir devrede ekstra akımlar. Geçiş süreçleri. Enerji yoğunluğu. Elektrodinamik. Salınım devresi. Darbeli manyetik alan. Kendinden indüksiyon. Manyetik alan enerji yoğunluğu.

"Manyetik alanın özellikleri" - Manyetik indüksiyon hatları. Gimlet kuralı. Kuvvet çizgileri boyunca döndürün. Dünyanın manyetik alanının bilgisayar modeli. Manyetik sabit. Manyetik indüksiyon. Şarj taşıyıcılarının sayısı. Manyetik indüksiyon vektörünü ayarlamanın üç yolu. Elektrik akımının manyetik alanı. Fizikçi William Hilbert.

"Manyetik alanın özellikleri" - Madde türü. Bir manyetik alanın manyetik indüksiyonu. Manyetik indüksiyon. kalıcı mıknatıs Manyetik indüksiyonun bazı değerleri. Manyetik iğne. Konuşmacı. Manyetik indüksiyon vektörünün modülü. Manyetik indüksiyon hatları her zaman kapalıdır. Akımların etkileşimi. tork Maddenin manyetik özellikleri.

"Bir manyetik alanda parçacıkların hareketi" - Spektrograf. Lorentz kuvvetinin eyleminin tezahürü. Lorentz kuvveti. siklotron. Lorentz kuvvetinin büyüklüğünün belirlenmesi. Test soruları. Lorentz kuvvetinin yönü. Yıldızlararası madde. Deneyin görevi. Ayarları değiştir. Bir manyetik alan. Kütle spektrografı. Parçacıkların manyetik alanda hareketi. Katot ışını tüpü.

Konuyla ilgili toplam 20 sunum var.

Manyetik alanın ne olduğunu birlikte anlayalım. Ne de olsa birçok insan tüm hayatı boyunca bu alanda yaşıyor ve bunu düşünmüyor bile. Düzeltme zamanı!

manyetik alan

manyetik alanözel bir madde türüdür. Hareket eden elektrik yükleri ve kendi manyetik momentleri (kalıcı mıknatıslar) olan cisimler üzerindeki eylemde kendini gösterir.

Önemli: manyetik alan sabit yüklere etki etmez! Bir manyetik alan ayrıca hareket eden elektrik yükleri veya zamanla değişen bir elektrik alanı veya atomlardaki elektronların manyetik momentleri tarafından da oluşturulur. Yani içinden akım geçen herhangi bir tel de mıknatıs olur!

Kendi manyetik alanı olan bir cisim.

Bir mıknatısın kuzey ve güney adı verilen kutupları vardır. "Kuzey" ve "güney" tanımlamaları yalnızca kolaylık sağlamak için verilmiştir (elektrikte "artı" ve "eksi" olarak).

Manyetik alan şu şekilde temsil edilir: kuvvet manyetik çizgiler. Kuvvet çizgileri sürekli ve kapalıdır ve yönleri daima alan kuvvetlerinin yönü ile çakışır. Metal talaşları kalıcı bir mıknatısın etrafına saçılırsa, metal parçacıklar kuzeyden çıkan ve güney kutbuna giren manyetik alan çizgilerinin net bir resmini gösterecektir. Manyetik alanın grafik özelliği - kuvvet çizgileri.

Manyetik alan özellikleri

Manyetik alanın ana özellikleri şunlardır: manyetik indüksiyon, manyetik akı ve manyetik geçirgenlik. Ama sırayla her şey hakkında konuşalım.

Hemen, tüm ölçü birimlerinin sistemde verildiğini not ediyoruz. Sİ.

Manyetik indüksiyon B - manyetik alanın ana güç özelliği olan vektör fiziksel miktarı. Harf ile gösterilir B . Manyetik indüksiyonun ölçü birimi - Tesla (Tl).

Manyetik indüksiyon, bir yüke etki eden kuvveti belirleyerek bir alanın ne kadar güçlü olduğunu gösterir. Bu kuvvet denir Lorentz kuvveti.

Burada q - şarj, v - manyetik alandaki hızı, B - indüksiyon, F alanın yüke etki ettiği Lorentz kuvvetidir.

F- kontur alanı ve indüksiyon vektörü ile akışın geçtiği kontur düzleminin normali arasındaki kosinüs ile manyetik indüksiyon ürününe eşit fiziksel bir miktar. Manyetik akı, manyetik alanın skaler bir özelliğidir.

Manyetik akının birim alana giren manyetik indüksiyon çizgilerinin sayısını karakterize ettiğini söyleyebiliriz. Manyetik akı şu şekilde ölçülür: Weberach (WB).

Manyetik geçirgenlik ortamın manyetik özelliklerini belirleyen katsayıdır. Alanın manyetik indüksiyonunun bağlı olduğu parametrelerden biri manyetik geçirgenliktir.

Gezegenimiz birkaç milyar yıldır büyük bir mıknatıs olmuştur. Dünyanın manyetik alanının indüksiyonu, koordinatlara bağlı olarak değişir. Ekvatorda, yaklaşık 3,1 çarpı 10 üzeri eksi Tesla'nın beşinci kuvvetidir. Ek olarak, alanın değeri ve yönünün komşu alanlardan önemli ölçüde farklı olduğu manyetik anomaliler vardır. Gezegendeki en büyük manyetik anormalliklerden biri - Kursk ve Brezilya manyetik anomalisi.

Dünyanın manyetik alanının kaynağı, bilim adamları için hala bir gizemdir. Alanın kaynağının Dünya'nın sıvı metal çekirdeği olduğu varsayılmaktadır. Çekirdek hareket ediyor, yani erimiş demir-nikel alaşımı hareket ediyor ve yüklü parçacıkların hareketi manyetik alanı oluşturan elektrik akımı. Sorun şu ki, bu teori jeodinamo) alanın nasıl sabit tutulduğunu açıklamaz.

Dünya devasa bir manyetik dipoldür. Manyetik kutuplar, yakın olmasına rağmen coğrafi olanlarla çakışmaz. Üstelik Dünya'nın manyetik kutupları da hareket ediyor. Yerinden edilmeleri 1885'ten beri kaydedildi. Örneğin, son yüz yılda Güney Yarımküre'deki manyetik kutup neredeyse 900 kilometre kaymıştır ve şimdi Güney Okyanusu'ndadır. Arktik yarımkürenin direği Arktik Okyanusu boyunca Doğu Sibirya manyetik anomalisine doğru hareket ediyor, hareket hızı (2004 verilerine göre) yılda yaklaşık 60 kilometre idi. Şimdi kutupların hareketinde bir hızlanma var - hız yılda ortalama 3 kilometre artıyor.

Dünyanın manyetik alanının bizim için önemi nedir? Her şeyden önce, Dünya'nın manyetik alanı gezegeni kozmik ışınlardan ve güneş rüzgarından korur. Derin uzaydan gelen yüklü parçacıklar doğrudan yere düşmezler, dev bir mıknatıs tarafından saptırılırlar ve kuvvet çizgileri boyunca hareket ederler. Böylece tüm canlılar zararlı radyasyondan korunur.

Dünya tarihi boyunca, birkaç tane olmuştur. inversiyonlar manyetik kutupların (değişiklikleri). Kutup ters çevirme yer değiştirdikleri zamandır. Bu fenomen en son yaklaşık 800 bin yıl önce meydana geldi ve Dünya tarihinde 400'den fazla jeomanyetik ters dönüş oldu.Bazı bilim adamları, manyetik kutupların hareketinin gözlenen ivmesi göz önüne alındığında, bir sonraki kutup değişiminin olması gerektiğine inanıyor. önümüzdeki birkaç bin yıl içinde bekleniyor.

Neyse ki, yüzyılımızda kutupların tersine dönmesi beklenmiyor. Böylece, manyetik alanın temel özelliklerini ve özelliklerini göz önünde bulundurarak, Dünya'nın eski güzel sabit alanında keyifli ve hayatın tadını çıkarabilirsiniz. Ve bunu yapabilmeniz için, başarıya güvenle bazı eğitim sorunlarına emanet edilebilecek yazarlarımız var! ve bağlantıdan sipariş edebileceğiniz diğer çalışma türleri.

İş dizini.
Görevler D13. Bir manyetik alan. elektromanyetik indüksiyon

Yönü şekilde oklarla gösterilen bir at nalı mıknatısın kutupları arasına yerleştirilmiş hafif iletken bir çerçeveden bir elektrik akımı geçirildi.

Çözüm.

Manyetik alan, mıknatısın kuzey kutbundan güneye (çerçevenin AB tarafına dik) yönlendirilecektir. Amper kuvveti, yönü sol el kuralı ile belirlenen akım ile çerçevenin kenarlarına etki eder ve değeri . Böylece, büyüklükleri eşit ancak yönleri zıt olan kuvvetler çerçevenin AB tarafına ve ona paralel olan tarafa etki edecektir: sol tarafta "bizden" ve sağ tarafta "bizde". İçlerindeki akım alan kuvvet çizgilerine paralel aktığı için kuvvetler diğer taraflara etki etmeyecektir. Böylece çerçeve yukarıdan bakıldığında saat yönünde dönmeye başlayacaktır.

Döndükçe kuvvetin yönü değişecek ve çerçeve 90° döndüğü anda tork yön değiştirecek, böylece çerçeve daha fazla dönmeyecek. Çerçeve bir süre bu pozisyonda salınacak ve daha sonra Şekil 4'te gösterilen pozisyonda olacaktır.

Cevap: 4

Kaynak: Fizikte GIA. ana dalga Seçenek 1313.

Bobinin içinden yönü şekilde gösterilen bir elektrik akımı akmaktadır. Aynı zamanda bobinin demir çekirdeğinin uçlarında

1) manyetik kutuplar oluşur: sonunda 1 - kuzey kutbu; sonunda 2 - güney

2) manyetik kutuplar oluşur: sonunda 1 - güney kutbu; sonunda 2 - kuzey

3) elektrik yükleri birikir: sonunda 1 - negatif yük; son 2 - pozitif

4) elektrik yükleri birikir: sonunda 1 - pozitif bir yük; 2'nin sonunda - negatif

Çözüm.

Yüklü parçacıklar hareket ettiğinde her zaman bir manyetik alan oluşur. Manyetik indüksiyon vektörünün yönünü belirlemek için sağ el kuralını kullanalım: parmaklarımızı mevcut çizgi boyunca yönlendirelim, sonra bükülmüş başparmak manyetik indüksiyon vektörünün yönünü gösterecektir. Böylece, manyetik indüksiyon çizgileri uç 1'den uç 2'ye yönlendirilir. Manyetik alan çizgileri güney manyetik kutbuna girer ve kuzeyden çıkar.

Doğru cevap numaralandırılmıştır 2.

Not.

Mıknatısın (bobin) içinde, manyetik alan çizgileri güney kutbundan kuzeye doğru gider.

Cevap: 2

Kaynak: Fizikte GIA. ana dalga Seçenek 1326., OGE-2019. ana dalga Seçenek 54416

Şekil, demir talaşı kullanılarak elde edilen iki çubuk mıknatıstan gelen manyetik alan çizgilerinin bir modelini göstermektedir. Manyetik iğnenin konumuna göre, çubuk mıknatısların hangi kutupları 1. ve 2. alanlara karşılık gelir?

1) 1 - kuzey kutbu; 2 - güney

2) 1 - güney; 2 - kuzey kutbu

3) hem 1 hem de 2 - kuzey kutbuna

4) hem 1 hem de 2 - güney kutbuna

Çözüm.

Manyetik hatlar kapalı olduğu için kutuplar aynı anda hem güney hem de kuzey olamaz. N (Kuzey) harfi kuzey kutbunu, S (Güney) - güneyi belirtir. Kuzey kutbu güneyi çeker. Bu nedenle, alan 1 güney kutbu, alan 2 ise kuzey kutbudur.